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恒隆科技带你了解工业CT的分辨率

当谈到工业CT时,“分辨率”是多被提及的一个概念。实际上,分辨率要进一步细分为空间分辨率和密度分辨率。


空间分辨率 - 毫无疑问,空间分辨率是*为重要的系统参数之一,它表征了系统能够分辨细小物体的能力。实际上,空间分辨率是由X射线管和探测器两者相结合所决定的。下图显示了一个CT系统的简化模型:


参数a, d, A, B对空间分辨率的影响


我们可以计算一个工业CT系统的等效束宽(BW)来评价其空间分辨率,它决定了这个CT系统能够*终达到的分辨率高低。BW可以通过下面的公式来近似计算得出:


在(1)式中,
a = X射线管焦点尺寸
d = 探测器像素尺寸
A = D/L
B = S/L


由以上公式我们可以得出结论,X射线探伤机的射线管的焦点尺寸和探测器的像素尺寸两者都会对系统的空间分辨率产生影响。缩小焦点尺寸和像素尺寸都可以提高系统的分辨率。但是基于不同的系统设计理念,两者在其中的重要性各有区别。如果仅仅通过追求缩小焦点尺寸来提高分辨率,这种方法是不科学的,同时也会给实际应用带来不便之处。


当载物台(工件)比较靠近X射线管时,A = D/L的值会比较大。在这种情况下,较小的焦点尺寸会对提高分辨率有更明显的效果。但在另一方面,较小的焦点意味着X射线管的功率也会相应降低。如前所述,较低的功率会限制工件的尺寸与材料。换言之,较低的功率会造成图像质量降低。


让我们来看一下另一种系统设计。当载物台比较靠近探测器时,A的值会变得较小,而B = S/L的值则会变得较大。在这种情况下,射线管焦点尺寸对于提高分辨率来说就显得不那么重要,而探测器像素尺寸则会起到更大的作用。这类系统设计能够保持大功率射线管带来的优势,同时又可以获得较好的空间分辨率。


密度分辨率 - 探测器的密度分辨率,或成为动态特性,是除了像素尺寸以外的另一个十分重要的参数,尤其是对于材料缺陷检测这类应用。 它决定了一款探测器能够探测材料内部密度微小变化的能力。相比14位探测器(214阶灰度),一款16位(216阶灰度)探测器能够分辨4倍之多的不同灰度变化。换言之,高位数的探测器能够更好地将图像中的噪声和有用信息加以区分。

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